Упершыню былі распрацаваны нанаробаты, якія могуць дастаўляць наркотыкаў прама ў вочы, не прычыняючы шкоды.
Нанаробат тэхналогія з'яўляецца нядаўнім метадам у цэнтры ўвагі навукоўцаў для лячэння некалькіх хваробы. Нанаробаты (таксама званыя нанаробатамі) - гэта малюсенькія прылады, зробленыя з нанаразмерных кампанентаў памерам 0.1-10 мікраметраў. Нанаробаты валодаюць патэнцыялам дастаўкі наркотыкаў унутр чалавек цела вельмі мэтанакіравана і дакладна. Нанаробаты спраектаваны або сканструяваны такім чынам, што яны "прыцягваюцца" толькі да хворых клетак і, такім чынам, яны могуць праводзіць мэтанакіраванае або непасрэднае лячэнне ў гэтых клетках, не наносячы ніякай шкоды здаровым клетак. Як правіла, для большасці хвароб такія мэтанакіраваныя наркотык дастаўка можа быць не абавязковай, аднак пры такіх складаных захворваннях, як дыябет ці рак, яна можа быць вельмі карыснай.
Захворванні сятчаткі вока
Лячэнне вачэй захворванняў, як правіла, накіравана на памяншэнне запалення ў вачах, аднаўленне траўматычных пашкоджанняў і абарону або паляпшэнне зроку. Здаровая сятчатка - тонкі пласт тканіны ў задняй частцы вока - мае вырашальнае значэнне для добрага зроку. Наша сятчатка складаецца з мільёнаў святлоадчувальных клетак (так званых палачак і колбачак) і нервовых валокнаў/клетак, якія дазваляюць святлу, якое трапляе ў вока, пераўтварацца ў электрычныя імпульсы, якія дасягаюць мозгу. Вось як візуальная інфармацыя прымаецца і апрацоўваецца нашым вокам і адпраўляецца ў мозг праз глядзельны нерв. Увесь працэс дазваляе зрок і кантралюе, як мы бачым выявы. Хваробы сятчаткі вока дзівяць любую частку сятчаткі. Даступна некалькі формаў лячэння некаторых захворванняў сятчаткі, але яны даволі складаныя. Мэта любога лячэння - цалкам спыніць або запаволіць вачэй хваробы і для абароны зроку (захавання, паляпшэння або аднаўлення яго). Вельмі важна рана выявіць праблемы сятчаткі, таму што пашкоджанне незваротнае. Калі некаторыя захворванні сятчаткі не лячыць, яны могуць прывесці да страты зроку або слепаты.
Лячыць захворванні, якія дзівяць сятчатку вока, вельмі складана, таму што даставіць мэтанакіраваныя прэпараты праз шчыльную біялагічную тканіну вока вельмі складана. Хоць тканіны вочы ў асноўным складаюцца з вады, але яны складаюцца з глейкага вочнага яблыка і шчыльнай сеткі малекул (гіалуронан і калаген), якія не могуць лёгка пранікаць часціцамі, паколькі яны абодва з'яўляюцца вельмі моцнымі бар'ерамі. Для мэтанакіраванай дастаўкі лекаў у вока патрабуецца вялікая дакладнасць. Гэта прычына таго, што традыцыйныя метады, якія выкарыстоўваліся для дастаўкі лекаў у вочы, у асноўным абапіраліся на выпадковую і пасіўную дыфузію малекул, і гэтыя метады не падыходзяць для дастаўкі лекаў у заднюю частку вочы.
Нанаробаты для лячэння захворванняў сятчаткі
Даследчыкі з Інстытута інтэлектуальных сістэм Макса Планка ў Штутгарце разам з камандай распрацавалі нанаробатаў ("транспартныя сродкі"), якія ўпершыню могуць праходзіць праз шчыльную тканіну вочы. Гэтыя нанаробаты былі зроблены з выкарыстаннем вакуумнай тэхнікі, у якой наначасціцы на аснове кремнезема наносілі ўзор на пласціну, якая затым была змешчана ўнутр вакуумнай камеры пад пэўным вуглом пры нанясенні кремнезема, такога як жалеза або нікель. Зацяненне, выкліканае невялікім вуглом, гарантуе, што матэрыял адкладаецца толькі на наначасціцах, якія затым прымаюць спіральную структуру прапелера. Гэтыя нанаробаты маюць шырыню каля 500 нм і даўжыню 2 мкм, магнітныя па сваёй прыродзе і па форме нагадваюць мікра прапелеры. Гэты памер прыкладна ў 200 разоў меншы за дыяметр адной ніткі чалавечых валасоў. Затым нанаробаты пакрываюцца антіпрігарная біявадкім пластом з вонкавага боку, каб прадухіліць любое спалучэнне паміж нанаробатам і біялагічнай бялковай сеткай у тканіны вочы, калі нанаробаты перамяшчаюцца па ёй. Аптымальны памер нанаробатаў гарантуе, што яны праскокваюць праз сетку біялагічнай палімернай сеткі, не пашкоджваючы адчувальную тканіну вочы. Гэтых дзіўных нанаробатаў можна загружаць лекамі або лекамі, іх можна перамяшчаць см за см і нацэльваць на пэўную вобласць вочы з дапамогай магнітных палёў у рэжыме рэальнага часу.
Навукоўцы ўвялі тысячы нанаробатаў у вока свіні, выкарыстоўваючы іголку і прымяняючы магнітнае поле, якраз для таго, каб падсунуць нанаробатаў да сятчаткі вока на працягу 30 хвілін з моманту ўвядзення. Яны пастаянна адсочвалі шлях нанаробата, выкарыстоўваючы метад візуалізацыі, які звычайна выкарыстоўваецца пры дыягностыцы захворванняў вачэй. Гэтая методыка унікальная і малаінвазіўная. Хоць пакуль гэта было паказана толькі ў мадэльных сістэмах або вадкасцях. Навукоўцы спадзяюцца, што ў бліжэйшы час гэтая тэхніка будзе выкарыстоўвацца для загрузкі нанаробатаў адпаведнымі тэрапеўтычнымі сродкамі, і яны трапяць у іншыя мяккія шчыльныя тканіны ў недаступных частках чалавечага цела. Сфера нанамедыцыны - выкарыстанне нанаробатаў для тэрапіі - набывае вялікую ўвагу ў апошнія некалькі гадоў, і распрацоўваецца мноства розных тыпаў нанаробатаў, некаторыя з іх з выкарыстаннем 3D-тэхналагічнага працэсу. Цікава, што амаль мільярд нанаробатаў можна распрацаваць за некалькі гадзін шляхам выпарэння дыяксіду крэмнію і іншых матэрыялаў, такіх як жалеза, на сілікатных пласцінах ва ўмовах высокага вакууму.
***
Крыніца (я)
Zhiguang W і інш. 2018. Рой слізкіх мікрапрапелераў пранікае ў шклопадобнае цела вока. Навука развіваецца. 4 (11). https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
***
